Промышленные роботы относятся к типу роботов, используемых исключительно в качестве производственных роботов. Они автоматизированы и программируемы с возможностью движения по трем или более осям. В двух словах, у них есть роботизированные руки, которые могут вращаться вокруг. Типичные работы, в которых участвуют эти промышленные роботы, включают сварку, покраску других машин, сборку, упаковку и маркировку, среди прочих задач.
По состоянию на 2020 год в различных отраслях промышленности по всему миру эксплуатируется около 1.64 млн роботов. История промышленных роботов восходит к 1937 году, когда первой известной формой робота было устройство, похожее на кран, которое собиралось из деталей Meccano и приводилось в действие двигателем.
Считается, что к 2030 году, промышленные роботы заберут у людей более 20 миллионов рабочих мест. Компании по производству роботов усердно работают над новыми инновациями, чтобы воплотить эту мечту в жизнь.
Что такое промышленный робот?
Источник: Pixabay
Промышленный робот — это программируемое механическое устройство с роботизированной рукой, которое может использоваться вместо человека для выполнения задач, которые можно было бы считать слишком рискованными или слишком повторяющимися, но с гораздо более высоким уровнем точности. Это сложно спроектированные машины с движущимися частями, каждая из которых создана для выполнения уникальной функции.
Хотя стоимость создания промышленного робота была высокой, есть большее преимущество при использовании их по сравнению с людьми, поскольку они устраняют необходимость платить зарплату персоналу. Вдобавок ко всему, они не устают, что означает, что они могут работать целыми днями между сезонами технического обслуживания время от времени.
Типы промышленных роботов
Как упоминалось ранее, промышленные роботы предназначены для определенных ролей. Робот, запрограммированный на управление сварка не может справиться Картина или упаковка. Эти различия в функциях помогают разделить промышленных роботов на различные типы. На данный момент промышленные роботы можно разделить на основные типы, которые включают следующее.
Шарнирно-сочлененные роботы
Источник: Pinterest
Шарнирные роботы являются наиболее распространенными типами промышленных роботов. У них есть заводская рука робота выполнен в виде руки человека, соединенной в суставе скручивающимся шарниром. Звенья в руке соединены друг с другом поворотными шарнирами, которых обычно бывает от двух до десяти.
Сочленения обеспечивают свободу движения, позволяя рукам робота поворачиваться в любом направлении без застревания. Подводя итог, можно сказать, что сочлененные руки робота имеют шесть сочленений, что делает их самыми гибкими из всех промышленных роботов. Вот почему они так широко используются.
Плюсы
- Он имеет высокие скорости, что делает его идеальным для промышленных работ, требующих скорости при сохранении высокой точности.
- Он занимает ограниченное количество площади пола.
- Выравнивание нескольких плоскостей намного проще по сравнению с другими типами.
- Они очень гибкие благодаря множеству осей, которые дают руке свободу движения в любом направлении.
- Шарнирно-сочлененные роботы-манипуляторы могут выполнять несколько задач, выходящих за рамки основных функций, для которых они были разработаны. Это делает их лучшим выбором для оптимизации производственных процессов.
Минусы
- Они не так просты, когда дело доходит до этого. Для них требуется специальный контроллер робота.
- Их программирование очень сложное, и иногда с ним может справиться только тот, кто хорошо разбирается в их операциях.
- Здесь задействована сложная кинематика.
- Стоимость промышленного робота слишком высока, особенно его производство.
промышленное использование
- Упаковка для еды
- Это роботизированная сварочная рука
- Обращение с материалом
- Уход за машинами
- Резка стали
- Ковка и литейное применение
- Автомобильная сборка
- Изготовление стальных мостов.
Декартовы роботы
Источник: Pinterest
Декартовы роботы, также называемые прямолинейными/портальными роботами, являются промышленными типами роботов, которые сконфигурированы прямоугольно. Они поставляются с тремя призматическими сочленениями, которые обеспечивают линейное движение, осуществляемое при скольжении по трем перпендикулярным осям. В других случаях они оснащены запястьем, чтобы сделать возможным вращательное движение. Декартовы роботы широко используются производителями промышленной автоматизации, в основном из-за их простоты и гибкости, что делает их идеальными для уникальных задач.
Плюсы
- Он обеспечивает высокую точность позиционирования.
- Его простота значительно упрощает работу. Любой, кто имеет базовые знания о том, как они работают, может настроить его.
- Программировать гораздо проще.
- Он легко настраивается, что делает его идеальной машиной, когда вы хотите переключиться на другие задачи.
- Он может выдерживать большие нагрузки.
- Производить его намного дешевле.
Минусы
- Из-за своих размеров и диапазона перемещений требует большой рабочей и монтажной площади.
- Насколько он прост в эксплуатации, настолько сложен его монтаж.
- Он может двигаться только в одном направлении за раз.
промышленное использование
- Погрузка и разгрузка тяжеловесных грузов.
- Выберите и разместите операции робота.
- Сборка и подсборка.
- Обработка материала.
- Клеевые аппликации.
- Обращение с ядерным материалом.
СКАР Роботы
SCARA — это аббревиатура от Selective Compliance Assembly Robot Arm, и это промышленный робот с рабочей зоной в форме пончика. Роботизированная рука SCARA имеет два параллельных сочленения, которые обеспечивают соответствие в одном месте. Ее вращательные сдвиги расположены вертикально, а конечный эффектор прикреплен к руке, которая движется горизонтально.
A СКАРА робот специализируется на боковых движениях, и по этой причине они в основном используются в качестве сборочного робота. По сравнению с цилиндрическими и декартовыми роботами, роботы SCARA намного быстрее и имеют более простую интеграцию.
Плюсы
- Они идеально подходят для быстрых и повторяющихся движений от точки к точке, идеально подходят для использования в качестве роботов на линии сборки автомобилей.
- Имеет большое рабочее пространство.
- Они очень точны.
Минусы
- Для робота SCARA требуется специальный контроллер промышленного робота.
- Он ограничен только плоскими поверхностями благодаря своему дизайну и форме.
- Программировать его в автономном режиме сложно.
промышленное использование
- Заявки на сборку.
- Работа с полупроводниковыми пластинами.
- Биомедицинские приложения.
- Упаковка и маркировка.
- Это робот-манипулятор для укладки на поддоны.
- Загрузка машины.
Дельта Роботс
Дельта-роботы состоят из параллельных шарнирных соединений, соединенных общим основанием. Также называемые роботами Parallel Link, ими намного легче управлять, поскольку каждый сустав расположен по отношению к концевому исполнительному органу. Это дает Дельта-роботы высокая скорость движения, что делает их идеальными для работы, связанной с крупносерийным производством.
Роботы Delta имеют куполообразную оболочку, конструкцию, которая уменьшает вес внутри рук, что в конечном итоге является причиной высокой скорости. Они в основном используются для автоматизации Pick & Place. Они запрограммированы на работу в идеальной синхронизации с другими машинами, чтобы использовать скорость; в противном случае было бы катастрофой, если бы что-то вроде конвейерной ленты, подающей материалы роботу, было бы немного медленнее.
Плюсы
- Это скоростные машины. Типичный робот Delta на 30% быстрее, чем робот SCARA, благодаря своей конструкции.
- Они имеют высокую точность работы, несмотря на их высокие скорости.
- Имеют высокую производительность. Они могут обрабатывать до 3 деталей в секунду.
- Они являются более безопасным вариантом для повторяющихся и высокоскоростных работ, которые могут быть опасны для человека.
Минусы
- У них много движущихся частей, которые слишком сложны.
- Требуется специальный контроллер робота.
промышленное использование
- Пищевая промышленность.
- Фармацевтическая индустрия.
- Электронная промышленность.
- Автомобильная индустрия.
- Выравнивание оптического волокна.
Полярные роботы
Источник: blog.technavio.com
Polar robots сделаны из крутящегося сочленения, которое соединяет руку с основанием, и двух вращающихся сочленений плюс одно линейное сочленение. Из-за их сферической рабочей зоны Polar robots также называются сферическими роботами. Еще одной уникальной особенностью конструкции этих роботов является их центрально вращающийся вал и выдвижная вращающаяся роботизированная рука. Он также имеет конфигурация орудийной башни который покрывает очень большой объем пространства при работе.
Плюсы
- Они имеют большой радиус действия и могут поворачиваться на 360 градусов.
- Они также могут тянуться к объектам прямо над ними и под ними.
- Они могут справиться с большим объемом работы.
- Они требуют очень мало места на полу.
Минусы
- Хотя он может дотягиваться до объектов над ним, вертикальный досягаемость ограничена, и он не может сделать это сам по себе без контроллера.
- Он имеет очень низкую точность и плохо справляется с повторяющимися задачами.
- Это требует очень сложной системы управления.
- Его постепенно выводят из употребления.
промышленное использование
- Обращение со стеклом.
- Литье под давлением.
- Укладка и раскладка.
- Ковка.
- Сварочный робот.
- Обработка материала.
- Литье под давлением.
Цилиндрические роботы
Источник: industrial-electronics.com
Цилиндрические роботы имеют один вращающийся шарнир в основании и еще один призматический шарнир, соединяющий чернила. Они имеют цилиндрическое рабочее пространство, отсюда и их название, которое поставляется с поворотным валом и выдвижной роботизированной рукой, которая перемещается путем скольжения по вертикали. Это уникальное движение позволяет роботам совершать как вертикальные, так и горизонтальные движения.
Рука также спроектирована таким образом, чтобы робот мог достигать узких рабочих зон без потери скорости или повторяемости. Цилиндрические роботы идеально подходят для задач, связанных с сбором материалов с земли, благодаря их передовым технологиям. подобрать и поместить роботизированную руку.
Плюсы
- Они просты в эксплуатации и установке.
- Они требуют минимальной сборки, чтобы начать работать.
- Они могут достичь все вокруг без каких-либо проблем.
- Они требуют очень мало места на полу.
- Они могут выдерживать большие нагрузки.
Минусы
- У них низкий уровень точности.
- Они слишком быстро устарели.
промышленное использование
- Перевозка LCD панелей.
- Роботизированные сборочные системы.
- Применение покрытий.
- Литье под давлением.
- Применение в литейном и кузнечном производстве.
Коботы
Источник: Pinterest
Сегодня используется более поздняя версия промышленных роботов, о которой стоит упомянуть. Совместные роботы промышленные роботы, которые могут работать рядом с людьми без необходимости в строгих барьерах безопасности. Они имеют округлую конструкцию и оснащены специальными датчиками, которые позволяют им всегда знать, где находятся люди, чтобы дать им пространство для помощи работникам.
Плюсы
- Они могут работать бок о бок с работниками-людьми, повышая свою эффективность.
- Их можно легко перепрофилировать, что означает, что их можно быстро перевести на другую работу.
- Их создание обходится намного дешевле по сравнению с другими типами роботов.
Минусы
- Они очень медленные, потому что скорость была принесена в жертву безопасности человека.
- У них низкая грузоподъемность, опять же из-за проблем с безопасностью.
промышленное использование
- Уход за машиной.
- Сборка подвижных частей.
- Упаковка.
- Системы зрения.
Как работает роботизированное оружие?
Роботизированные руки созданы на основе человеческой руки и работают почти таким же образом. Как роботизированная рука работы зависит от задачи, для которой он был разработан. Однако в целом все роботы-манипуляторы работают по-своему. Все они зависят от суставов для движений и оснащены другими функциями, которые делают это возможным, например, датчиками.
Чтобы лучше понять, как они работают, мы должны знать части промышленного робота, из которых состоит роботизированная рука. Они включают в себя следующее:
Контроллеры
Источник: Pinterest
Контроллеры промышленных роботов — это мозг робота. Это процессоры, несущие исполняемую программу, которая определяет движения, совершаемые роботизированной рукой. Они могут быть либо автоматически запрограммированы, либо допускают ручные операции квалифицированного техника. В некоторых местах они принимают форму огромных компьютерных систем, а иногда сводятся к простому джойстику.
Оружие
Это та часть, которая выполняет реальную работу. Он состоит из трех основных частей: плеча, локтя и запястья, как у человека. Все эти три части связаны друг с другом посредством оси и суставы управляется центральным процессором, контроллером. Каждая часть должна двигаться относительно другой для достижения эффективности.
Рабочий орган
Источник: Pinterest
Это та часть, которая выполняет функции руки. В большинстве случаев А концевой эффектор робота состоит из двух когтей, которые удерживают объекты, закрываясь и открываясь автоматически. Некоторые могут вращаться и делать маневренные движения, удерживая или перемещая предметы.
Диски
Источник: Pinterest
Это двигатели между сочленениями, которые управляют маневрами и движениями рук робота. Обычно они используют ремни, которые являются копиями тех, что используются в автомобильных двигателях.
Зачем вам роботизированное оружие?
Источник: Pinterest
Компании, занимающиеся промышленной робототехникой, находятся на подъеме в последние два десятилетия, и с течением времени развиваются и технологические достижения в мире роботов. Скоро роботы будут выполнять всю работу вокруг нас. Как бы они ни создавали помехи в том, что касается человеческого труда, нельзя отрицать, что роботы значительно облегчили жизнь.
Ниже приведены некоторые преимущества использования промышленные роботы-манипуляторы.
Улучшенная безопасность работников
Строительные работы являются трудоемкими и включают в себя много тяжелой техники, которая может представлять опасность для людей. Воздействие вредных химических веществ также может иметь пагубное влияние на здоровье людей. Промышленные роботизированные руки значительно снизили этот риск, поскольку они могут работать в любых условиях, поскольку являются неодушевленными машинами. Они могут выполнять повторяющуюся работу, не теряя фокуса ни на секунду.
Снижение затрат
Хотя первоначальная стоимость приобретения робота может быть высокой, долгосрочные выгоды огромные. Помимо отказа от зарплаты, отгулов и других преимуществ, роботы не склонны к ошибкам. Убытки, которые понесли заводы из-за уничтожения машин и изделий по небрежности человека, остались в прошлом.
Увеличение производительности
То, на что раньше уходили дни, теперь можно достичь за несколько часов. Дело в человеческом труде, он склонен к выгоранию, и необходим отдых. Единственный способ поддерживать производство в рабочем состоянии 24 часа — это работать посменно. С другой стороны, роботы могут работать в течение нескольких дней без единого перерыва. Ан интеллектуальная сборочная ячейка может выполнить работу, эквивалентную работе 4 человек одновременно.
Лучшее качество продукции
Люди не могут воспроизвести точность и аккуратность, которые требуются, когда роботы являются частью производственного процесса. Роботы, используемые в производстве, управляются лазерно-точными технологиями наведения, что означает, что каждый разрез и измерение, которые они делают, точно по деньгам. Шарнирные роботы, например, являются воплощением точности в мире роботов. Более высокая точность приводит к продуктам более высокого качества.
Надежность
Отрасли, использующие роботов в производстве наблюдается экспоненциальный рост производства. Пока они регулярно обслуживаются, они будут продолжать работать стабильно, независимо от того, насколько суровыми могут быть условия. То же самое нельзя сказать о рабочих-людях, склонных к болезням и усталости, что в конечном итоге влияет на их производительность.
В каких отраслях используются промышленные роботы?
Источник: Pixabay
Многие производители перешли или находятся в процессе полной автоматизации своего производственного процесса. Причин этому много, но главная из них заключается в том, что роботы надежны, сокращают расходы на выплату заработной платы и экономят деньги, которые можно перенаправить на другие дела. Ниже приведены некоторые из отраслей, которые используют приложения для роботов-манипуляторов в их производственных процессах.
Автоматизированная индустрия
Робототехника в автомобильном производстве была одной из первых, которая была принята в том, что касается промышленной робототехники. На данный момент вы не найдете ни одного автопроизводителя, который не использовал бы роботов для производства автомобилей более чем в 75% своего производства. автомобильная промышленность составляет около 30% от общего числа промышленных роботизированных манипуляторов. Наиболее часто используемый автопроизводителями робот — это ABB IRB 6640, который хорош для сварки рам автомобилей на месте.
Авиационно-космическая промышленность
Как и в автомобильной промышленности, для производства самолетов требуется много мощности роботов. Спрос на авиаперевозки растет во всем мире, и чтобы удовлетворить этот спрос, необходимо производить больше самолетов быстрее, чем раньше. Промышленные роботы являются ответом на эту потребность, поскольку они быстрее и могут быть запрограммированы на выполнение любой задачи. Такие приложения, как покраска деталей двигателягерметизация, сверление и сварка — вот некоторые из операций, которые выполняются автоматическими машинами.
Электронная промышленность
Электроника является частью нашей жизни, и мы не можем обойтись без нее. Их производство включает множество компонентов, сборка которых может быть легко потеряна для человека. Промышленные роботы в настоящее время широко используются в производство электроники поскольку они лучше справляются с крошечными и чувствительными частями электроприборов. Например, использование роботов для чистых помещений значительно улучшило качество электроники, поскольку они предотвращают попадание пыли на внутренние детали во время сборки.
Пищевая промышленность
Упаковкой пищевых продуктов теперь занимаются исключительно роботы. В некоторых местах использование услуг роботов даже является частью требований для деликатной работы, которая является упаковка и складирование, преимущества использования роботов в пищевой промышленности заключается в том, что вероятность заражения меньше, поскольку роботы точны и быстры. Размещение пищи в правильных порциях и размерах также стало отличительной чертой роботизированная обработка пищевых продуктов.
Медицинская и фармацевтическая промышленность
Сортировка, розлив, выдача и проверка лекарств теперь являются прерогативой промышленных роботов. Теперь роботы запрограммированы на измерение точного количества лекарств с точностью до миллиграмма. Роботы в медицинской и фармацевтической промышленности упростили обращение с наркотиками, избегая чрезмерных потерь и загрязнения.
Тонкие медицинские устройства, такие как хирургические инструменты, теперь изготавливаются с точными размерами по мере необходимости с использованием медицинские роботы которые меняют мир. Когда медицинские инструменты скомпрометированы, врачам становится сложнее правильно лечить своих пациентов.
Сколько стоит роботизированная рука?
Источник: Pixabay
Раньше роботы стоили намного дороже, чем сейчас. Массовое производство позволило немного снизить цены, но они все еще находятся на верхнем пределе бюджета. На современном рынке средняя цена промышленного робота составляет около 25,000 400,000 долларов, но она может вырасти до более чем XNUMX XNUMX долларов в зависимости от модели и размера.
Цена на роботизированную руку также имеет тенденцию к росту по мере добавления дополнительных периферийных устройств и функций. Специальные дополнения, такие как датчики столкновений и защитные ограждения, которые являются необходимостью, могут удвоить первоначальную цену всей машины.
Как заинтересованный покупатель, вы можете либо выбрать совершенно нового робота, либо дешевую промышленную руку-манипулятор, которая уже была в употреблении. Одним из преимуществ покупки подержанного робота является экономия на стоимости, хотя по пути вы столкнетесь с некоторыми небольшими неприятностями.
Лучшие программируемые роботизированные руки 2020 года
Поскольку использование роботизированных рук во всех отраслях растет, создаются модели для выполнения задач, связанных с конкретными приложениями для различных производителей. Ниже приведены лучшие программируемые промышленные роботизированные руки 2020 года.
Образовательный робот-программист DOBOT Magician
Источник: Pinterest
Это роботизированная рука, которая предназначена для многозадачности. Он может обрабатывать 3D-печать, лазерную гравировку, выбрать и разместить, чертежные и письменные машины. Он оснащен более чем 20 языками кодирования, и в то же время он достаточно прост, чтобы его мог использовать человек начального уровня.
Цельнометаллическая роботизированная рука LewanSoul LeArm 6DOF
Источник: Amazon
Это рука, которая приводится в действие сервоприводом для гибкого движения. У него есть металлический коготь, который достаточно силен, чтобы выдерживать большие нагрузки в любом направлении. Управление роботом может осуществляться по беспроводной сети и, в то же время, управляться через смартфон.
QJRB800-1 Робот-манипулятор
Это роботизированная рука, созданная EVS что имеет максимальную полезную нагрузку около 1700 фунтов. Весь робот вместе с другими частями весит около 5600 фунтов, что обеспечивает очень стабильную основу для любых задач по подъему тяжестей, распространенных в большинстве производственных отраслей.
Край роботизированной руки Owi
Источник: Pinterest
Это роботизированная рука, оснащенная пятью сочленениями, управляемыми контроллером с 5-контактным переключателем, которым можно управлять дистанционно. Батареи D могут питать робота, в то же время он может работать от сети переменного тока. Он имеет базовое вращение на 270° и имеет увеличенный срок службы коробки передач.
Как выбрать промышленное роботизированное оружие
Источник: Pinterest
Когда дело доходит до выбора робота-манипулятора, есть вещи, которые вы должны учитывать в первую очередь.
Заполнитель
Тот факт, что это роботизированная рука, не обязательно означает, что вы можете использовать ее для открытия пива, каждая роботизированная рука предназначена для определенного применения. рука предназначена для покраски нельзя использовать как полировальная рука или наоборот. Если робот-манипулятор не является многоцелевым, то вы застряли с одной функциональной роботизированной рукой.
полезная нагрузка
Полезная нагрузка относится к максимальному количеству груза, с которым может справиться роботизированная рука. Если вы имеете дело с более тяжелым грузом, например, с промышленной упаковкой, вам потребуется большая рука робота которые могут обрабатывать более тяжелые грузы с помощью простой автоматизации подъема и перемещения.
Степень свободы
Движение робота-манипулятора зависит от количество осей. Чем больше количество осей, тем более гибкой будет рука с точки зрения движения. Большие роботы-манипуляторы требуют больше осей, так как для их поворота требуется больше усилий.
Скорость
Если вы имеете дело с повторяющимися задачами, вам лучше всего подойдет высокоскоростной робот-манипулятор то есть как можно быстрее, шарнирный робот является примером быстрого робота, подходящего для такой задачи. Некоторые роботы-манипуляторы поставляются с опциями, которые позволяют контроллеру регулировать скорость.
Стоимость
Вы можете получить только то, что можете себе позволить. Если вы имеете дело с большими объемами работы, например, с производством, вам понадобится больше, чем одна роботизированная рука, что обойдется вам в кругленькую сумму. Если все, что вы ищете, это простое приспособление для домашнего использования, то простая недорогая роботизированная рука — это то, что вам нужно.
Заключение
Промышленная робототехника становится незаменимой с течением времени. Производственная промышленность уже практически покончила с человеческим трудом, как мы говорим. То немногое, что осталось от человеческого труда, сводится к обслуживанию и управлению этими роботами, когда возникает необходимость. Когда-нибудь, в будущем, роботы станут стандартной функцией во всех отраслях промышленности по всему миру.